Nghiên cứu sử dụng vỏ chuối để hấp phụ một số Ion kim loại nặng trong nước

Header Page 1 of 126.

1

2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

Công trình ñược hoàn thành tại

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

ĐẶNG VĂN PHI

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VỎ CHUỐI
ĐỂ HẤP PHỤ MỘT SỐ ION KIM LOẠI NẶNG
TRONG NƯỚC

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. LÊ TỰ HẢI

Phản biện 1: PGS.TS. TRƯƠNG THỊ MINH HẠNH

Phản biện 2: TS. TRỊNH ĐÌNH CHÍNH
Chuyên ngành: Hóa Hữu cơ
Mã số: 60 44 27
Luận văn ñược bảo vệ trước Hội ñồng chấm Luận văn tốt
nghiệp thạc sĩ khoa học họp tại Đại học Đà Nẵng vào ngày 30
tháng 11 năm 2012
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Trung tâm Thông tin- Học liệu, Đại học Đà Nẵng
Đà Nẵng - Năm 2012

Footer Page 1 of 126.

- Thư viện trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng.


Header Page 2 of 126.

3

MỞ ĐẦU
1. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Chuối là loại trái cây nhiệt ñới ñược trồng phổ biến ở

4

tôi chọn sản phẩm là Vỏ chuối với nội dung “ Nghiên cứu sử
dụng vỏ chuối ñể hấp phụ một số ion kim loại nặng trong
nước ” . Vỏ chuối là vật liệu rẻ tiền và sẵn có hầu hết các vùng
trong nước và thế giới, nên ñây có thể coi là một hướng phát

nhiều quốc gia và vùng miền trên thế giới, ñồng thời cũng

triển công nghệ xử lý nước thải mới.

chiếm một tỷ trọng ñáng kể trong thương mại rau quả của toàn

2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

cầu. Theo tính toán của các nhà khoa học, ñể thu hoạch ñược
một tấn quả chuối, người ta phải bỏ ñi 10 tấn rác thải gồm vỏ,
lá và thân cây.
Tận dụng nguồn rác thải trên vào xu hướng tái sử dụng
chất thải, giảm chi phí xử lý chất thải, giảm sự ô nhiễm môi
trường . Giải pháp này có thể ngăn chặn nạn phá rừng và giúp
nhiều người thoát khỏi cảnh nghèo ñói.
Dư lượng kim loại nặng như: Cu, Pb, Ni, Hg, Cd, As...

- Nghiên cứu khả năng hấp phụ của vỏ chuối ñối với một
số ion kim loại nặng trong nước.
- Biến tính vỏ chuối tạo ra vật liệu hấp phụ ion kim loại
nặng trong nước.
- Ứng dụng làm vật liệu hấp phụ.
3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tượng: Vỏ chuối.

trong nước với một lượng lớn vượt quá tiêu chuẩn cho phép sẽ
gây ảnh hưởng không tốt ñến sức khỏe con người.

3.2. Phạm vi nghiên cứu: Quy mô phòng thí nghiệm.

Các vật liệu lignocellulose như: Vỏ chuối, xơ dừa, trấu,

+ Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình biến tính.

vỏ lạc, bã mía….ñã ñược nghiên cứu cho thấy có khả năng hấp

+ Khảo sát các quá trình hấp phụ của vỏ chuối biến tính.

phụ ion kim loại nặng (ñặc biệt hóa trị II) trong nước nhờ cấu

4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

trúc nhiều lỗ xốp và thành phần gồm các polime như acid
carboxylic, phenolic, cellulose, hemicellulose, lignin, protein.
Bản thân các chất này có khả năng hấp phụ nhưng chưa cao.

4.1. Nghiên cứu lý thuyết
Tổng quan tài liệu về:

Những biện pháp biến tính nhằm giúp tăng khả năng hấp phụ

- Tìm hiểu thực tế về vỏ chuối

cao các vật liệu trên.

- Các phương pháp xác ñịnh nồng ñộ.

Với mục tiêu tìm một phụ phẩm nông nghiệp có khả năng hấp

- Quá trình hấp phụ ion kim loại nặng trong nước.

phụ ion kim loại trong nước, trong ñề tài nghiên cứu này chúng

Footer Page 2 of 126.

Header Page 3 of 126.

5

6

4.2. Nghiên cứu thực nghiệm

CHƯƠNG 1

Phương pháp vật lý
- Thu gom và xử lý mẫu vỏ chuối

TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
1.1. GIỚI THIỆU VỀ CÂY CHUỐI

- Xác ñịnh ñộ ẩm toàn phần, tro hóa
- Phương pháp phân tích phổ hồng ngoại (IR).

1.1.1. Nguồn gốc và cấu tạo

- Chụp ảnh SEM, ño diện tích bề mặt riêng (BET)
Phương pháp hóa học
- Phản ứng este hóa: biến tính chuối bằng acid citric
- Phương pháp AAS xác ñịnh nồng ñộ ion kim loại
trong nước
5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
Phương pháp biến tính vỏ chuối nhằm tạo ra vật liệu

Hình 1.1. Cây chuối

hấp phụ mới, có khả năng hấp phụ cao ñối với các ion kim loại
trong nước, tạo ra hướng phát triển mới trong việc xử lý ion
kim loại bằng vỏ chuối.

1.1.1.1. Về mặt thực vật học
1.1.1.2. Nguồn gốc của loài thực vật
1.1.1.3. Về ñặc ñiểm sinh thái

6. CẤU TRÚC LUẬN VĂN

1.1.1.4. Về mặt dinh dưỡng của quả chuối

Mở ñầu

1.1.2. Tình hình sản xuất và xuất khẩu chuối của thế giới và

Chương 1: Tổng quan lý thuyết

Việt Nam
1.1.2.1. Tình hình sản xuất chuối trên thế giới

Chương 2: Những nghiên cứu thực nghiệm

1.1.2.2. Xuất khẩu chuối của một số nước trên thế giới

Chương 3: Kết quả và thảo luận

1.1.2.3. Nhập khẩu chuối của một số nước trên thế giới

Kết luận

1.1.2.4. Tình hình sản xuất và xuất khẩu chuối ở Việt Nam
1.1.3. Thành phần cấu tạo của vỏ chuối
1.1.4. Ứng dụng của vỏ chuối:
1.1.4.1. Xử lý nước thải bằng vỏ chuối

Footer Page 3 of 126.


Header Page 4 of 126.

7

8

1.1.4.2. Tác dụng y học của vỏ chuối
1.1.4.3. Dùng làm bánh than tổ ong
1.1.5. Một số hướng nghiên cứu sử dụng phụ phẩm nông
nghiệp làm vật liệu hấp phụ
1.2. ACID CITRIC VÀ CELLULOSE
1.2.1. Acid citric
1.2.1.1. Cấu tạo phân tử (C6H8O7)
O

HO

OH

Hình 1.7. Cấu trúc phân tử cellulose trong không gian 3 chiều
HO

O
HO

Acid

1.2.2.2. Tính chất vật lý

O

2-hydroxypropan-1,2,3-tricacboxylic

1.2.2.3. Tính chất hóa học
(acid

3-

1.2.2.4. Trạng thái tự nhiên

hydroxypentanedioic, acid 3-cacboxylic hay Citrat hidro hay

1.2.2.5 . Ứng dụng

E330).

1.3. PHẢN ỨNG ESTE HÓA

1.2.1.2. Tính chất vật lý

1.3.1. Khái niệm chung

1.2.1.3. Tính chất hóa học

1.3.2. Cơ chế phản ứng este hóa

1.2.1.4. Trạng thái tự nhiên

1.3.2.1. Cơ chế phản ứng không dùng xúc tác

1.2.1.5 . Điều chế

1.3.2.2. Cơ chế phản ứng dùng xúc tác H2SO4 ñặc

1.2.1.6. Ứng dụng

1.4. GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG

1.2.2. Cellulose

1.4.1. Khái quát chung

1.2.2.1 Cấu trúc phân tử (C6H10O5)n

1.4.2. Giới thiệu sơ lược một số kim loại nặng ñiển hình:
ñồng, chì
1.4.2.1. Đồng (Cu)
1.4.2.2. Chì (Pb)
1.5. HẤP PHỤ ION KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC

1.5.1. Các khái niệm

Footer Page 4 of 126.


Header Page 5 of 126.

9

10

1.5.1.1. Sự hấp phụ

CHƯƠNG 2
NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1.5.1.2. Giải hấp phụ
1.5.1.3. Cân bằng hấp phụ

2.1. NGUYÊN LIỆU, DỤNG CỤ VÀ HOÁ CHẤT

1.5.1.4. Dung lượng hấp phụ cân bằng (q)
q=

(C0 − C f ).V

2.1.1. Nguyên liệu và hóa chất
(1.1)

m

2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1.5.1.5.Hiệu suất hấp phụ (H%)
H (%) =

2.1.2. Dụng cụ và thiết bị nghiên cứu

C0 − C f
C0

2.2.1. Thu gom và xử lý mẫu vỏ chuối
.100

(1.2)

2.2.1.1. Cách tiến hành
Vỏ chuối tươi tiến hành phơi khô, sau ñó ñược nghiền

1.5.2. Các mô hình cơ bản của quá trình hấp phụ

nhỏ, qua ray 0,5 mm rồi ñưa ñi xác ñịnh ñộ ẩm. Trước khi thực

1.5.2.1. Mô hình ñộng học hấp phụ

hiện biến tính, vỏ chuối ñược ngâm rửa trong nước cất ñể loại

1.5.2.2. Các mô hình hấp phụ ñẳng nhiệt

bỏ hết các tạp chất cơ học, sau ñó sấy khô lại ở 1000C.

Mô hình ñẳng nhiệt hấp phụ Henry
Mô hình ñẳng nhiệt hấp phụ Freundlich
Mô hình hấp phụ ñẳng nhiệt Langmuir
1.5.3. Các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình hấp phụ
1.5.3.1. Ảnh hưởng của nhiệt ñộ và thời gian
1.5.3.2. Ảnh hưởng của tính tương ñồng
1.5.3.3. Ảnh hưởng của pH

2.2.1.2. Xác ñịnh ñộ ẩm của vỏ chuối

ω=

w
. 100%
m

(2.1)

2.2.1.3. Xác ñịnh hàm lượng tro của mẫu
Khối lượng tro ñược xác ñịnh bằng công thức
Ash =

m2
.100%
m

1.5.3.4. Ảnh hưởng của nồng ñộ ion kim loại nặng

2.2.2. Biến tính vỏ chuối bằng acid citric

1.5.3.5. Ảnh hưởng của diện tích bề mặt chất rắn

2.2.2.1. Cơ sở lý thuyết của phương pháp biến tính

(2.2)

Quá trình biến tính bao gồm các bước ngâm vật liệu
trong dung dịch acid citric bão hòa, khuấy bằng máy khuấy từ
và nung ở 1200C, ñể các phân tử acid citric khi ñó sẽ thấm sâu
vào các mao quản các vật liệu, acid citric dể dàng mất nước và

Footer Page 5 of 126.


Header Page 6 of 126.

11

12

chuyển thành anhydric citric, tiếp theo là phản ứng este hóa xảy

2.2.3.3. Mối liên hệ giữa sự hấp thụ ánh sáng và mật ñộ nguyên

ra giữa các anhydric acid và các nhóm hydroxyl của cellulose.

tử

O

OH

O

C H2
CO OH

C H2

2.2.4. Khảo sát một số tính chất vật lý của vỏ chuối biến tính

C

C H2
HO O C

H 2O

COO H

C
HO

O
C H2

2.2.4.1. Phổ hồng ngoại (IR)

C ellulose

OH
O

C

Cellulose

O

H 2C

C H2

C ellulose
C

O

O
C

Cellulose

C H2
C

C H2

O

O

H 2C

O

HO

2.2.4.3. Đo diện tích bề mặt theo (BET)

O

O

C

2.2.4.2. Ảnh kính hiển vi ñiện tử quét (ảnh SEM)

OH
CO O H

HO
C ellulose

O

và chưa biến tính

HO O C

C ellulose

CO O H
H2O

HO

C

2.2.5. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình hấp phụ

COO H
C H2

O

Hình 2.1. Phản ứng este hóa giữa cellulose và acid citric

ion kim loại nặng (Cu(II), Pb(II)) của vỏ chuối biến tính
2.2.5.1. Cách tiến hành

2.2.2.2. Cách tiến hành

2.2.5.2. Các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình hấp phụ cần khảo

2.2.2.3. Các yếu tố cần khảo sát ñến quá trình biến tính

sát

- Ảnh hưởng của nồng ñộ acid citric

- Ảnh hưởng của tỉ lệ rắn : lỏng
- Ảnh hưởng của thời gian biến tính
2.2.3. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)
2.2.3.1. Nguyên tắc của phương pháp
2.2.3.2. Cấu tạo máy quang phổ hấp thụ nguyên tử

Hình 2.2. Sơ ñồ cấu tạo máy AAS

Footer Page 6 of 126.


Header Page 7 of 126.

13

14

CHƯƠNG 3

3.2.2. Ảnh hưởng của tỉ lệ rắn : lỏng
Hiệu suất hấp phụ (%A)

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. ĐỘ ẨM VÀ HÀM LƯỢNG TRO CỦA VỎ CHUỐI
3.1.1. Xác ñịnh ñộ ẩm của vỏ chuối

92
90
88
86

84
82
80
78
76
74

%A

0

20

40

Nhận xét: Vỏ chuối sau khi phơi có ñộ ẩm là 11,833%.
3.1.2. Xác ñịnh hàm lượng tro của vỏ chuối

60

80

100

Hình 3.3. Ảnh hưởng của tỉ lệ rắn : lỏng ñến quá trình biến

Nhận xét: Vỏ chuối có hàm lượng tro là 12,93%

tính

3.2. KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ

vỏ chuối

Như vậy, ở hình 3.3 cho thấy tỉ lệ rắn: lỏng là 1:80 làm

TRÌNH BIẾN TÍNH VỎ CHUỐI

tỉ lệ tối ưu cho quá trình biến tính vỏ chuối

3.2.1. Ảnh hưởng của nồng ñộ acid

3.2.3. Ảnh hưởng của thời gian biến tính
Hiệu suất hấp phụ (%A)

%A
Hiệu suất hấp phụ (%A)

120

Thể tích của acid citric 55% (mL)

85
%A

75
65

100

90
hiệu suất hấp phụ (%A)
80

70
0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

0

Nồng ñộ của acid citric (%)

Như vậy, ở hình 3.2 cho thấy, trong quá trình biến tính
vỏ chuối, chọn acid citric có nồng ñộ 55% làm nồng ñộ tối ưu.

2

3

4

5

6

Thời gian biến tính (h)

Hình 3.4. Ảnh hưởng của thời gian ñến quá trình biến tính

Hình 3.2. Ảnh hưởng của nồng ñộ acid citric ñến quá trình
biến tính vỏ chuối

1

vỏ
Như vậy, ở hình 3.4 cho thấy, trong quá trình biến tính
vỏ chuối, chọn 4h làm thời gian tối ưu cho quá trình biến tính.
Tóm lại, trong quá trình biến tính vỏ chuối bằng acid
citric nhận thấy:
- Nồng ñộ acid citric là 55%
- Tỉ lệ rắn : lỏng là 1gam vỏ chuối:80 mL dd acid citric
- Thời gian biến tính: 4h

Footer Page 7 of 126.


Header Page 8 of 126.

15

3.3. XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TÍNH HÓA LÝ CỦA VỎ

16

Nhận xét: ở hình 3.6b có ñộ rộng pic và cường ñộ pic

CHUỐI CHƯA BIẾN TÍNH VÀ VỎ CHUỐI BIẾN TÍNH

tăng lên so với hình 3.6a ở bước sóng 3457 - 2942 cm-1 và 1717

3.3.1. Phổ hồng ngoại của vỏ chuối chưa biến tính và vỏ

cm-1. Chứng tỏ số lượng nhóm OH, cũng như nhóm cacbonyl

chuối biến tính

tăng lên sau phản ứng.
3.3.2. Ảnh kính hiển vi ñiện tử quét (SEM)
Kết quả chụp ảnh vỏ chuối chưa và biến tính ñược trình
bày ở hình 3.7a và 3.7b

Hình 3.6a. Phổ hồng ngoại của vỏ chuối chưa biến tính

Hình 3.7a. Ảnh SEM của vỏ chuối chưa biến tính

Hình 3.7b. Ảnh SEM của vỏ chuối biến tính
Từ kết quả ở hình 3.7a và 3.7b của ảnh kính hiểm vi

Hình 3.6b. Phổ hồng ngoại của vỏ chuối biến tính

Footer Page 8 of 126.

ñiện tử quét SEM nhận thấy: Vỏ chuối biến tính có cấu trúc xốp
hơn so với vỏ chuối chưa biến tính.


Header Page 9 of 126.

17

18

3.4.1.2. Ảnh hưởng của thời gian khuấy ñến khả năng hấp phụ

3.3.3. Diện tích bề mặt riêng của vỏ chuối

Hiệu suất hấp phụ (%A)

3.3.3.1. Diện tích bề mặt riêng của vỏ chuối chưa biến tính
Diện tích bề mặt theo BET của vỏ chuối chưa biến tính
là 0,3879 m2/g.
Kết quả ño diện tích bề mặt theo Langmuir của vỏ chuối
chưa biến tính là 0,7168 m2/g

100
99
98
97

96
95
94
93
92

Cu(II)
Pb(II)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

Thời gian hấp phụ (h)

3.3.3.2. Diện tích bề mặt riêng của vỏ chuối biến tính
Diện tích bề mặt theo BET của vỏ chuối biến tính là

Hình 3.11. Ảnh hưởng của thời gian khuấy ñến khả năng hấp

2

0,5674 m /g

phụ Cu(II) và

Kết quả ño diện tích bề mặt theo Langmuir của vỏ chuối
biến tính là 1,0954 m2/g.
3.4. KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KHẢ
NĂNG HẤP PHỤ Cu (II), Pb (II) CỦA VỎ CHUỐI BIẾN
TÍNH

Từ kết quả hình 3.11 cho thấy thời gian khuấy tăng thì
hiệu suất hấp phụ tăng và ñạt cân bằng hấp phụ sau 60 phút. Vì
vậy thời gian khuấy 60 phút ñược chọn làm thời gian tối ưu.
3.4.1.3. Ảnh hưởng của tỉ lệ vỏ chuối biến tính ñến khả năng
hấp phụ
Hiệu suất hấp phụ (%A)

3.4.1. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng ñến khả năng hấp phụ
bể ñối với Cu (II), Pb (II) của vỏ chuối biến tính

Hiệu suất hấp phụ (%A)

3.4.1.1 Ảnh hưởng của pH ñến khả năng hấp phụ
120
100

100
98
96
Cu(II)

94

Pb(II)

92
90
88
0

80
Cu(II)

60

0.5

1

1.5

2

2.5

Tỉ lệ vỏ chuối (gam)

Pb(II)

40

Như vậy, khi tăng tỉ lệ vỏ chuối biến tính từ 0,25 gam –

20
0

2

4

6

8

10

12

pH của dung dịch

Hình 3.10. Ảnh hưởng của pH ñến khả năng hấp phụ
Kết quả hình 3.10 cho thấy khi pH tăng thì hiệu suất
hấp phụ tăng và ñạt giá trị cân bằng ở pH = 6.

Footer Page 9 of 126.

52

0

2,0 gam thì hiệu suất hấp phụ tăng dần và ñạt giá trị cân bằng ở
tỉ lệ vỏ chuối biến tính/ thể tích dung dịch là: 1gam/100mL
dung dịch.
3.4.1.4. Đường ñẳng nhiệt hấp phụ ion theo Freundlich


Header Page 10 of 126.

19

20
y = 1.0015x + 0.2088

0.6

2

Bảng 3.9. Khả năng hấp phụ của vỏ chuối biến tính ñối với

lgCf

0.2
lg(x/m)

0
-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

-0.2

Kết quả ñược trình bày ở bảng 3.9

R = 0.971

0.4

0

Linear (lg(x/m))

0.2

Cu(II) và Pb(II) trong cùng ñiều kiện dung dịch
Nồng ñộ/Phần trăm hấp

Cu (II)

Pb (II)

C0 (ppm)

14,05

19,2

Hình 3.13. Dạng tuyến tính của phương trình Freundlich ñối

Cf (ppm)

0.3625

0,1689

với Cu (II)

%A

97,42%

99,12%

-0.4
-0.6

phụ

lg(x/m)

Từ phương trình ñường thẳng y = 1,0015x + 0,2088 dễ
dàng tính ñược hằng số K và n của hệ hấp phụ là:

Pb(II) trên vỏ chuối biến tính rất cao. Tuy nhiên, hiệu suất hấp

K = 1,6173 và n = 1,0015
y = 1.0129x + 0.6214

0.8

Kết quả bảng 3.9 cho thấy sự hấp phụ giữa ion Cu(II) và
phụ Pb(II) cao hơn Cu(II). Điều này ñược thể hiện ở các thí

2

R = 0.9628

0.6

lgCf

0.4
lg(x/m)

0.2

Linear (lg(x/m))

0
-1

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

-0.2

0

-0.4
lg(x/m)

nghiệm trên, hiệu suất hấp phụ của Pb(II) luôn cao hơn Cu(II).
3.4.2. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng ñến khả năng hấp phụ
cột ñối với Cu (II), Pb (II) của vỏ chuối biến tính
3.4.2.1. Ảnh hưởng của tốc ñộ dòng ñến khả năng hấp phụ cột

với Pb (II)
Từ phương trình ñường thẳng y = 1,0129x + 0,6214 dễ
dàng tính ñược hằng số K và n của hệ hấp phụ là:
K = 4,1822 và n = 1,0129

%A

Hình 3.14. Dạng tuyến tính của phương trình Freundlich ñối

102
100
98

96
94
92
90
88
86

Cu (II)
Pb (II)

0

1

2

3

4

5

Tốc ñộ dòng (mL/phút)

Như vậy, giá trị hằng số K và n cho thấy vỏ chuối có
khả năng hấp phụ tốt ion kim loại nặng trong nước.
3.4.1.5. So sánh khả năng hấp phụ của vỏ chuối biến tính ñối
với ion Cu(II), Pb(II) trong cùng ñiều kiện

Footer Page 10 of 126.

Hình 3.16. Ảnh hưởng tốc ñộ dòng ñến khả năng hấp phụ
Cu(II) và Pb)II)


Header Page 11 of 126.

21

22

Từ kết quả hình 3.16 cho thấy tốc ñộ dòng giảm thì hiệu

ñối với các ion Cu(II), Pb(II). Các ñường ñẳng nhiệt hấp phụ

suất hấp phụ tăng và hiệu suất hấp phụ gần như 100% của Cu

Langmuir có dạng ñường tuyến tính. Dựa vào phương trình

(II) và Pb (II) ở tốc ñộ 0,25 mL/phút. Vì vậy chọn tốc ñộ dòng

ñường thẳng tổng quát của mô hình ñẳng nhiệt hấp phụ

0,25 mL/phút (tối ưu) ñể khảo sát ảnh hưởng nồng ñộ của mỗi

Langmuir (1.7), phương trình (1.8) và phương trình thực

ion kim loại ñối với hấp phụ cột.

nghiệm của từng ion kim loại trên các hình 3.17, hình 3.18 tính

3.4.2.2. Ảnh hưởng nồng ñộ ñầu của mỗi ion kim loại ñến khả

toán ñược dung lượng hấp phụ cực ñại của vỏ chuối biến tính

năng hấp phụ cột

ñối với các ion Cu(II), Pb(II) tương ứng bằng 7.704mg/g,

Kết quả ñược trình bày ở hình 3.17 và hình 3.18
phương trình

y = 0.1298x + 1.1992
R2 = 0.9943

Cf/q (g/L)

25
20
15

Cf/q

10

Linear (Cf/q)

5
0
0

50

100

150

200

Cf (mg/L)

Hình 3.17 Sự phụ thuộc của Cf/q vào Cf ñối với Cu (II)
phương trình

y = 0.0412x + 0.1949
2

Cf/q (g/L)

R = 0.9887
6
5
4
3
2
1
0

Cf/q
Linear (Cf/q)

0

20

40

60

80

100

120

140

Cf (mg/L)

Hình 3.18 Sự phụ thuộc của Cf/q vào Cf ñối với Pb (II)
Dựa vào các số liệu thực nghiệm cho thấy mô hình ñẳng
nhiệt hấp phụ Langmuir mô tả khá tốt sự hấp phụ của VLHP

Footer Page 11 of 126.

24.272 mg/g.


Header Page 12 of 126.

23

24

5. Đã khảo sát ñược các yếu tố hấp phụ cột: tốc ñộ

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

dòng, nồng ñộ của ion kim loại. Từ ñó tính ñược dung lượng
1. KẾT LUẬN

hấp phụ cực ñại của Cu (II) và Pb (II) ñối với vỏ chuối biến

Sau một thời gian nghiên cứu ñề tài, chúng tôi ñã ñạt ñược một

tính:
Tốc ñộ dòng là 2,5 mL/phút (tối ưu), dung lượng hấp

số kết quả sau:
1. Độ ẩm và hàm lượng tro của vỏ chuối

phụ cực ñại của vỏ chuối biến tính ñối với các ion Cu(II), Pb(II)

+ Độ ẩm của vỏ chuối là 11,833%.

tương ứng bằng 7.704mg/g, 24.272 mg/g.

+ Hàm lượng tro của vỏ chuối là 12,93%.

2. KIẾN NGHỊ

2. Khảo sát ñược các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình

1. Tiếp tục nghiên cứu quá trình hấp phụ các ion kim

biến tính vỏ chuối nhằm tạo ra vỏ chuối biến tính tối ưu nhất ở

loại nặng khác trên vật liệu hấp phụ vỏ chuối biến tính, ñể từ ñó

ñiều kiện:

ñánh giá ñược khả năng hấp phụ của nó một cách hoàn thiện,

- Nồng ñộ axit citric: 55%
- Tỉ lệ rắn : lỏng là 1g: 80ml

tối ưu.
2. Nghiên cứu khả năng hấp phụ của vỏ chuối biến tính

- Thời gian biến tính: 4 giờ

ñối với ion kim loại nặng trong nước thải công nghiệp ñể có thể

3. Chứng minh khả năng hấp phụ tốt của vỏ chuối biến

ñưa vào công nghệ xử lý nước, góp phần bảo vệ môi trường.

tính so với vỏ chuối chưa biến tính bằng phổ hồng ngoại, ảnh
SEM, diện tích bề mặt riêng theo BET
5. Điều kiện tối ưu ñể hấp phụ ion kim loại lên vỏ

chuối biến tính như sau:
- pH dung dịch bằng 6
- Thời gian khuấy: 60 phút
- Nồng ñộ vỏ chuối: 1g vỏ chuối/ 100ml dung dịch
- Xác ñịnh hằng số ñặc trưng cho hệ hấp phụ từ phương
trình ñẳng nhiệt Freundlich ñối với Cu (II) và Pb (II) như sau:
Cu (II): K = 1,6173 và n = 1,0015
Pb (II): K = 4,1822 và n = 1,0129

Footer Page 12 of 126.